Raport de demonstrare

Privind utilitatea şi funcționalitatea microrețelei

Date de identificare proiect:

Denumirea proiectului:Sistem de management al energiei obţinute din surse regenerabile,

pentru mici comunităţi izolate (REMSIS).

Tipul proiectului: PCCA TIP 2

Programul: Parteneriate

Cod proiect: PN-II-PT-PCCA-2013-4-1462

Durata proiectului: 01.07.2014 – 30.09.2017

Contract de finanțare: 53/2014

Sursa de finanțare: Unitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior, a Cercetării,

Dezvoltării şi Inovării – UEFISCDI

Parteneri:

Coordonator: Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Partener 1: Universitatea din Oradea

Partener 2: Institutul Naținal de Cercetare Dezvoltare Optoelectronică-INOE 2000 Filiala

Institutul de Cercetare pentru Instrumentație Analitică (ICIA) Cluj-Napoca.

Partener 3: S.C. Technosam S.R.L. Satu Mare

Partener 4: S.C. BMEnergy S.R.L. Cluj-Napoca

Demonstrația a fost organizată în data de 11.07.2017 ora 13:00 la sediul Universității

Tehnice din Cluj-Napoca, coordonatorul proiectului.

În vederea prezentării utilității și funcționalității modelului experimental al microrețelei au

fost trimise invitații prin e-mail (formular anexat) la:

1. Universitatea din Oradea

2. Institutul Naținal de Cercetare Dezvoltare Optoelectronică-INOE 2000 Filiala Institutul

de Cercetare pentru Instrumentație Analitică Cluj-Napoca

3. S.C. Technosam S.R.L. Satu Mare

4. S.C. BMEnergy S.R.L. Cluj-Napoca

5. Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Facultatea de Inginerie Electrică

6. Universitatea Babeș-Bolyai, Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică Cluj-Napoca

7. Universitatea Tehnică din Cluj Napoca, Facultatea de Mecanică

8. S.C. Datronix Computer S.R.L. Cluj-Napoca

9. S.C. Electroglobal S.R.L. Cluj-Napoca

10. S.C. AlienConceptElectronics S.R.L. Oradea

Au fost prezenți reprezentanți ai coordonatorului de proiect și ai partenerilor de proiect. Au

răspuns invitației și au fost prezenți reprezentanți cadre didactice de la Universitatea Tehnică,

Universitatea Babeș-Bolyai, Universitatea din Oradea precum si reprezentanți ai firmelor

Datronix Computer S.R.L., Electroglobal S.R.L.. AlienConceptElectronics S.R.L. (Lista cu

praticipanții și semnătuile anexată).

Partea I. Prezentarea proiectului și stadiul de realizare

În prima parte a întâlnirii, Directorul de proiect Prof. Dr. Ing. Dorin Petreuș a susținut o

prezentare a proiectului mai sus menționat. Expunerea a cuprins obiectivele proiectului,

prezentarea partenerilor implicați în proiect, sursa de finanțare, stadiul la care s-a ajuns cu privire

la realizarea proiectului, rezultatele obținute și modul de diseminarea a acestora.

În prezentarea a fost arătat că proiectul a avut 1 obiectiv principal: Realizarea unei

microrețele inteligente pilot prin integrarea a trei surse de energie regenerabilă în vederea

producerii de energie electrică: energie solară, energie geotermală şi energie rezultată din biogaz

și trei obiective secundare: implementarea unui sistem hibrid de stocare a energiei alcătuit din

baterii și super- condensatoare;implementarea hardware a unui sistem de control și comunicație;

dezvoltarea algoritmilor de management și implementarea software a acestora.

Prezentarea a fost axată pe modelul experimental al microrețelei și pe subansamblele din care

este realizată aceasta: subansamblul responsabil cu obținerea energiei de la resursa solară,

subansamblul responsabil cu obținerea energiei de la o sursă geotermală, subansamblul

responsabil cu obținerea energiei de la o sursă de biogaz, sistemului hibrid de stocare a energiei,

sistemului embedded pentru managementul energiei din microreţea.

Directorul de proiect a evidențiat utiliatea modelului experimental realizat și a comparat

rezultatele estimate la momentul propunerii proiectului cu cele obtinute în urma testării

modelului experimental. Structura prezentării a respectat cele 4 etape ale proiectului de cercetare.

Primele două etape au fost prezentate împreună referinduse la Analiza, proiectarea şi stabilirea

metodelor de management a microreţelei bazată pe producerea energiei utilizând resurse de

energie regenerabilă şi sisteme de stocare hibride și având ca perioada de desfășurarea perioada

01.07.2014-31.12.2015. Au fost atinse pe rând toate cele 7 activități de cercetare incluse în

aceste două etape. Au fost prezentate specificațiile pentru realizarea microrețelei și proiectarea și

simularea fiecărui subansamblu în parte. S-a prezentat un profil de sarcini al unei sere pentru

care au fost dimensionate componentele rețelei cât și datele meteorologice utilizate în aceasta

etapă. Au fost enumerate componentele microrețelei rezultate în urma proiectării și structura de

control propusă. Rezultatele modelării s-au axat pe modelele de simulare obtinute pentru

ansamblul cu biomasă, invertorul solar, ansamblul geotermal si invrtorul solar. Au fost

prezentate schemele electrice implementate în PSIM cât și rezultatele cele mai relevante obținute

în urma simulărilor.

Cea de-a treia etapă Proiectarea si realizarea modelului experimental având perioada de

desfășurare 01.01.2016-31.12.2016a fost prezentată pornind de schema de principiu a modelului

experimental al microrețelei. S-au evidențiat barierele tehnologice ce au trebuit depășite în urma

implementării unei microrețele monofazate. Au fost explicate metodele prin care s-a reușit

îndeplinirea obiectivelor propuse în faza incipientă a proiectului prin realizarea celor doua

emulatoare de tip ansamblu motor-generator electric care au înlocuit în faza de experimentare

cele doua ansamble mașină termică-generator electric. A fost prezentată metoda prin care s-a

reușit realizarea controlului de tip primar și secundar în microrețea. Sistemul de comunicație și

management a fost de asemenea scos în evidență și a fost discutați cei mai importanți pași care

au dus la realizarea acestuia cât și obstacolele care au fost depășite pe parcurs.

Ultima etapă Construirea si optimizarea modelului experimental 01.01.2017-30.09.2017

aflată încă în derulare a fost la randul ei prezentată. S-a facut referire la subansamblu hibrid de

stocare fiind prezentate rezulatele obținute în urma conectării pachetului de acumulatori cu

supercondensatorul. Modelul de simulare al microrețelei obținut în urma interconectării tuturor

elementelor microrețelei a fost comparat cu schema de conectare a modelului experimental. Au

fost prezentate relațiile matematice obținute pentru optimizarea modelelor de simulare și

măsurătorile experimentale înainte de optimizare cât și după optimizare. Rezultatele simulărilor

au fost prezentate în paralel cu cele experimentale și au fost scoase în evidență cele mai

importante caracteristici ale microrețelei si ale sistemului de management.

În finalul prezentării ultimei etape a mai fost prezetnat nivelul de control secundar bazat pe

comunicație cât și direcțiile de cercetare aflate încă în dezvoltare, anume metode de optimizare a

costurilor și realizarea unei baze cu date meteorologice din perioada 2016-2017 din zona Cluj-

Napoca, date care vor putea fi utilizate pentru optimizarea sau în viitoare dezvoltări.

În finalul prezentării directorul de proiect Prof. Dr. Ing. Dorin Petreuș a arătat că toate

rezultatele obținute au fost diseminate în articole publicate în reviste și la manifestări științifice

naționale și internaționale. De asemenea a fost indicată și perspectiva de a transfera rezultatele

obținute către mediul economic.

Prezentarea directorului de proiect a fost succedată de prezentările reprezentanților

partenerilor din proiect. Aceștia au prezentat pe scurt realizarea fiecărui partener în parte la

îndeplinirea obiectivelor proiectului. Din partea partenerului 1 a prezentat Prof. Dr. Ing. Daniel

Trip urmat de Varaticeanu Cerasel din partea partenerului 2 și S.L. Dr. Ing. Breban Ștefan din

partea partenerului 4.

Dupa prezentări au avut loc discuții între reprezentanții partenerilor în proiect și invitați fiind

evidențiat faptl că proiectul a reprezentat o oportunitate pentru stimularea cercetării științifice de

înaltă performanță în domeniul microrețelelor alimentate de la resurse de energie regenerabile.

Partea II. Demonstrații practice

În partea a doua a întâlnirii a fost demonstrată funcționalitatea și utilitatea modelului

experimental al microrețelei. Modelul experimental se regăsește în laboratorul de cercetare a

coordonatorului în cadrul Universității Tehnice din Cluj-Napoca.

Pentru demonstrarea funcționalității au fost urmați pașii:

1. Realizarea conexiunii dintre invertorul solar și panourile fotovoltaice;

2. Punerea în funcțiune a invertoarelor și ansamblelor motor-generator electric;

3. Pornirea aplicației de management a microrețelei de pe sistemul embedded;

4. Pronirea și oprirea unor sarcini de diferite valori conectatea în rețea pentru a se observa

module în care intervine algoritmul de management.

5. Modificarea limitelor inferioară și superioară a stării de încărcare a bateriei utilizate în

algoritmul bazat pe starea de încarcarea a bateriilor.

Imagini reprezentative de pe parcursul demonstraţiei practice şi a şedinţei aferente:

Selecţie de rezultate experimentale:

Model de invitaţie trimisă către parteneri şi mediul economic:

Lista de prezenţă la eveniment: